JPS6243306B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6243306B2 JPS6243306B2 JP54172713A JP17271379A JPS6243306B2 JP S6243306 B2 JPS6243306 B2 JP S6243306B2 JP 54172713 A JP54172713 A JP 54172713A JP 17271379 A JP17271379 A JP 17271379A JP S6243306 B2 JPS6243306 B2 JP S6243306B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- anode
- battery
- anodes
- metal
- warpage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/06—Electrodes for primary cells
- H01M4/08—Processes of manufacture
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
この発明は金属網状体と陽極合剤とを一体に加
圧成形してなる陽極を使用する非水電解液電池の
製造法の改良に係り、加圧成形時に生じた陽極の
反りを矯正し、電池製造時の封口不良の発生を防
止することを目的とする。 電池応用機器の薄型化に伴ない、電池陽極も
増々薄くすることが要請されているが、厚さの薄
い陽極は加圧成形時に割れが発生しやすいため、
金網、エキスパンデツドメタルなどの金属網状体
で陽極合剤を補強することが行なわれている。 このような金属網状体で補強された陽極は、通
常所定の金型内に陽極合剤粉末を充填し、その上
に金属網状体を配置して加圧成形するか、あるい
は陽極合剤粉末を予備成形したのち、その上に金
属網状体を配置し加圧成形することによつて製造
されているが、金型内から取り出したときに陽極
の陽極合剤部分が径方向ないし厚さ方向に伸びよ
うとする、いわゆるスプリングバツク現象を引き
おこす。 この場合、金属網状体が付された側では、径方
向外方の伸張力が金属網状体によつて食い止めら
れるため、第２図に示すように、陽極１に金属網
状体２側を凹部とした反りが発生する。 このような反りの発生した陽極を使用して電池
を製造すると、電池の封口時に陽極に割れが生じ
たり、あるいは陽極が所定位置からずれ、陽極の
周縁部が陽極缶と環状ガスケツトとの間にかみこ
んだ状態で封口されるなどの封口不良が発生す
る。 そこで陽極を加熱処理することによつて、金属
網状体に一種の焼鈍的効果を与え、金属網状体の
構成金属をばね弾性の低い塑性変形のしやすい性
質に改質して陽極の反りを矯正する方法が見出さ
れ、この出願人によつてすでに特許出願されてい
るが、この方法によつて工業的生産に適する程度
に多量の陽極を加熱処理すると、陽極同士が部分
的に重なりあつた状態で加熱処理される場合が発
生し、その結果、他の陽極が乗かつた部分とそう
でない部分とで反りの矯正度合に相違が生じ、そ
のため陽極が加熱処理前よりもかえつて好ましく
ない状態に変形する場合が発生するため、この発
明者はさらに研究を重ねた結果、陽極の部分的な
重なりを防止しつつ慎重に加熱処理を行なうより
も、むしろ積極的に陽極を積み重ね、その状態で
加熱処理するときの方が、前述のごとき陽極の変
形が生じないことはもとより、反りが均斉に矯正
されることを見出し、この発明を完成するにいた
つた。 すなわち、この発明は金属網状体と陽極合剤と
を一体に加圧成形してなる陽極を使用する非水電
解液電池を製造するにあたり、陽極を水平に積み
重ねた状態で加熱処理を行なうことにより、加圧
成形時に生じた陽極の反りを矯正することを特徴
とする非水電解液電池の製造法に関する。 この発明の実施に際して、陽極を水平に積み重
ねるには、陽極の外径よりも若干大きい内径を有
する金属、陶磁器などの耐熱性円筒を用い、該円
筒内に陽極をたとえば100〜200個程度積み重ねる
ことによつて行なうのが好ましい。しかして、こ
の発明において、水平とは真正な水平のみを意味
するものではなく、ほぼ水平に近い状態をも含む
ものである。 この発明において、陽極の加熱処理時の温度と
しては、金属網状体に焼鈍的効果を与え、かつ陽
極活物質の活性能に悪影響を及ぼさない範囲内の
温度を選択することが必要であり、このような観
点から、加熱処理時の下限温度としては約300℃
を採用するのが好ましく、またその上限温度とし
ては陽極活物質の種類に応じて決定するのが望ま
しく、たとえば陽極活物質が二酸化マンガンの場
合は約450℃、硫化鉄の場合は約800℃、硫化第一
銅の場合は約600℃にするのが好ましい。なお処
理時間は処理温度によつても異なるが通常は30分
〜４時間である。 この発明において金属網状体としては、金網ま
たはエキスパンデツドメタルが使用され、材質的
にはステンレス製またはニツケル製のものが使用
される。そして金網の場合は線径が0.05〜0.12mm
φで網目が15〜100メツシユのものを使用するこ
とが好ましく、エキスパンデツドメタルの場合は
厚さが0.10〜0.35mmで開口率が55〜85面積％のも
のを使用することが好ましい。 陽極合剤としては、二酸化マンガン、硫化鉄、
硫化銅、酸化銅、フツ化カーボン、クロム酸銀な
どの陽極活物質、りん状黒鉛などの導電助剤およ
びポリテトラフルオロエチレンなどの結着剤から
なるものが使用され、加圧成形時の圧力として
は、通常１〜5t／cm2、好ましくは3t／cm2前後が採
用される。また陰極活物質としてはリチウム、ナ
トリウム、マグネシウムなどの軽金属が使用され
る。 第１図はこの発明の方法により製造される非水
電解液電池の構成例を示すものであり、図面にお
いて、１は金属網状体２と陽極合剤３とを加圧成
形したのち、金属製円筒内で積み重ね、その状態
で加熱処理された陽極であり、４はステンレス、
ニツケル、ステンレス−ニツケルなどの金属板で
形成される陽極缶であり、陽極１はその金属網状
体２側が陽極缶４の缶底に接するようにして陽極
缶４内に収納されている。５は金属リチウムより
なる円板状の陰極剤であり、この陰極剤５は前記
陽極缶４と同様の金属板で形成される陰極缶６の
内面にスポツト溶接されたニツケルまたはステン
レス製の金網７に圧着されている。８は陽極１と
陰極剤５との間に配置されたポリエチレン、ポリ
プロピレン、ガラス繊維などの不織布よりなるセ
パレータであり、９は陽極缶４の開口部と陰極缶
６との間に介装されたポリエチレン、ポリプロピ
レン、ナイロンなどからなる環状ガスケツトであ
る。そして、この電池には、たとえば１，２−ジ
メトキシエタン、炭酸プロピレン、テトラヒドロ
フラン、γ−ブチロラクトンなどの単独または２
種以上の混合溶媒に過塩素酸リチウムまたはホウ
フツ化リチウムを溶解させてなる非水電解液が注
入されている。 つぎの第１表は、1000個ずつの陽極を、この発
明の方法Ａと後述する比較のための方法Ｂとによ
つて加熱処理した場合の陽極の反りの矯正状態の
相違を示すものである。使用された陽極は二酸化
マンガン100部（重量部、以下同様）、りん状黒鉛
10部およびポリテトラフルオロエチレン1.7部か
らなる陽極合剤粉末を1t／cm2で予備成形したの
ち、線径0.08mmφ、網目60メツシユのステンレス
製網と3t／cm2で一体に加圧成形したものであり、
この陽極の設計寸法は直径15.7mmφ、厚さ0.51mm
である。
圧成形してなる陽極を使用する非水電解液電池の
製造法の改良に係り、加圧成形時に生じた陽極の
反りを矯正し、電池製造時の封口不良の発生を防
止することを目的とする。 電池応用機器の薄型化に伴ない、電池陽極も
増々薄くすることが要請されているが、厚さの薄
い陽極は加圧成形時に割れが発生しやすいため、
金網、エキスパンデツドメタルなどの金属網状体
で陽極合剤を補強することが行なわれている。 このような金属網状体で補強された陽極は、通
常所定の金型内に陽極合剤粉末を充填し、その上
に金属網状体を配置して加圧成形するか、あるい
は陽極合剤粉末を予備成形したのち、その上に金
属網状体を配置し加圧成形することによつて製造
されているが、金型内から取り出したときに陽極
の陽極合剤部分が径方向ないし厚さ方向に伸びよ
うとする、いわゆるスプリングバツク現象を引き
おこす。 この場合、金属網状体が付された側では、径方
向外方の伸張力が金属網状体によつて食い止めら
れるため、第２図に示すように、陽極１に金属網
状体２側を凹部とした反りが発生する。 このような反りの発生した陽極を使用して電池
を製造すると、電池の封口時に陽極に割れが生じ
たり、あるいは陽極が所定位置からずれ、陽極の
周縁部が陽極缶と環状ガスケツトとの間にかみこ
んだ状態で封口されるなどの封口不良が発生す
る。 そこで陽極を加熱処理することによつて、金属
網状体に一種の焼鈍的効果を与え、金属網状体の
構成金属をばね弾性の低い塑性変形のしやすい性
質に改質して陽極の反りを矯正する方法が見出さ
れ、この出願人によつてすでに特許出願されてい
るが、この方法によつて工業的生産に適する程度
に多量の陽極を加熱処理すると、陽極同士が部分
的に重なりあつた状態で加熱処理される場合が発
生し、その結果、他の陽極が乗かつた部分とそう
でない部分とで反りの矯正度合に相違が生じ、そ
のため陽極が加熱処理前よりもかえつて好ましく
ない状態に変形する場合が発生するため、この発
明者はさらに研究を重ねた結果、陽極の部分的な
重なりを防止しつつ慎重に加熱処理を行なうより
も、むしろ積極的に陽極を積み重ね、その状態で
加熱処理するときの方が、前述のごとき陽極の変
形が生じないことはもとより、反りが均斉に矯正
されることを見出し、この発明を完成するにいた
つた。 すなわち、この発明は金属網状体と陽極合剤と
を一体に加圧成形してなる陽極を使用する非水電
解液電池を製造するにあたり、陽極を水平に積み
重ねた状態で加熱処理を行なうことにより、加圧
成形時に生じた陽極の反りを矯正することを特徴
とする非水電解液電池の製造法に関する。 この発明の実施に際して、陽極を水平に積み重
ねるには、陽極の外径よりも若干大きい内径を有
する金属、陶磁器などの耐熱性円筒を用い、該円
筒内に陽極をたとえば100〜200個程度積み重ねる
ことによつて行なうのが好ましい。しかして、こ
の発明において、水平とは真正な水平のみを意味
するものではなく、ほぼ水平に近い状態をも含む
ものである。 この発明において、陽極の加熱処理時の温度と
しては、金属網状体に焼鈍的効果を与え、かつ陽
極活物質の活性能に悪影響を及ぼさない範囲内の
温度を選択することが必要であり、このような観
点から、加熱処理時の下限温度としては約300℃
を採用するのが好ましく、またその上限温度とし
ては陽極活物質の種類に応じて決定するのが望ま
しく、たとえば陽極活物質が二酸化マンガンの場
合は約450℃、硫化鉄の場合は約800℃、硫化第一
銅の場合は約600℃にするのが好ましい。なお処
理時間は処理温度によつても異なるが通常は30分
〜４時間である。 この発明において金属網状体としては、金網ま
たはエキスパンデツドメタルが使用され、材質的
にはステンレス製またはニツケル製のものが使用
される。そして金網の場合は線径が0.05〜0.12mm
φで網目が15〜100メツシユのものを使用するこ
とが好ましく、エキスパンデツドメタルの場合は
厚さが0.10〜0.35mmで開口率が55〜85面積％のも
のを使用することが好ましい。 陽極合剤としては、二酸化マンガン、硫化鉄、
硫化銅、酸化銅、フツ化カーボン、クロム酸銀な
どの陽極活物質、りん状黒鉛などの導電助剤およ
びポリテトラフルオロエチレンなどの結着剤から
なるものが使用され、加圧成形時の圧力として
は、通常１〜5t／cm2、好ましくは3t／cm2前後が採
用される。また陰極活物質としてはリチウム、ナ
トリウム、マグネシウムなどの軽金属が使用され
る。 第１図はこの発明の方法により製造される非水
電解液電池の構成例を示すものであり、図面にお
いて、１は金属網状体２と陽極合剤３とを加圧成
形したのち、金属製円筒内で積み重ね、その状態
で加熱処理された陽極であり、４はステンレス、
ニツケル、ステンレス−ニツケルなどの金属板で
形成される陽極缶であり、陽極１はその金属網状
体２側が陽極缶４の缶底に接するようにして陽極
缶４内に収納されている。５は金属リチウムより
なる円板状の陰極剤であり、この陰極剤５は前記
陽極缶４と同様の金属板で形成される陰極缶６の
内面にスポツト溶接されたニツケルまたはステン
レス製の金網７に圧着されている。８は陽極１と
陰極剤５との間に配置されたポリエチレン、ポリ
プロピレン、ガラス繊維などの不織布よりなるセ
パレータであり、９は陽極缶４の開口部と陰極缶
６との間に介装されたポリエチレン、ポリプロピ
レン、ナイロンなどからなる環状ガスケツトであ
る。そして、この電池には、たとえば１，２−ジ
メトキシエタン、炭酸プロピレン、テトラヒドロ
フラン、γ−ブチロラクトンなどの単独または２
種以上の混合溶媒に過塩素酸リチウムまたはホウ
フツ化リチウムを溶解させてなる非水電解液が注
入されている。 つぎの第１表は、1000個ずつの陽極を、この発
明の方法Ａと後述する比較のための方法Ｂとによ
つて加熱処理した場合の陽極の反りの矯正状態の
相違を示すものである。使用された陽極は二酸化
マンガン100部（重量部、以下同様）、りん状黒鉛
10部およびポリテトラフルオロエチレン1.7部か
らなる陽極合剤粉末を1t／cm2で予備成形したの
ち、線径0.08mmφ、網目60メツシユのステンレス
製網と3t／cm2で一体に加圧成形したものであり、
この陽極の設計寸法は直径15.7mmφ、厚さ0.51mm
である。
【表】
この発明の方法Ａは陽極を内径16mmφ、外径30
mmφのセラミツク製円筒内に100個積み重ね、そ
の状態で400℃で４時間加熱処理する方法であ
り、方法Ｂは内径1300mmφ、高さ50mmのセラミツ
ク製容器に陽極を100個任意に投入し、その状態
で400℃で４時間加熱処理する方法である。そし
て、第１表に示す反りは、第２図に示すように陽
極１を水平に置いた際に、陽極の全高をｈ、厚さ
をｔとした場合にｈ−ｔで示されるものである。 第１表に示されるように、この発明の方法Ａに
よる場合は、方法Ｂの場合に比べて、陽極の反り
が小さくなり、かつほとんどのものが電池製造上
望ましいと考えられる0.08mm以下の反りになる。 第２表は第１図に示すような構成からなり、前
記方法Ａにより加熱処理された陽極を用いた電池
Ａ、前記方法Ｂにより加熱処理された陽極を用い
た電池Ｂおよび加熱処理を行なわなかつたほかは
電池Ａの場合と同様の陽極を用いた電池Ｃを各
1000個ずつ製造した際の封口不良個数を調べた結
果を示すものである。なお、これらの電池の設計
寸法はいずれも直径20mmφ、高さ1.6mmである。
mmφのセラミツク製円筒内に100個積み重ね、そ
の状態で400℃で４時間加熱処理する方法であ
り、方法Ｂは内径1300mmφ、高さ50mmのセラミツ
ク製容器に陽極を100個任意に投入し、その状態
で400℃で４時間加熱処理する方法である。そし
て、第１表に示す反りは、第２図に示すように陽
極１を水平に置いた際に、陽極の全高をｈ、厚さ
をｔとした場合にｈ−ｔで示されるものである。 第１表に示されるように、この発明の方法Ａに
よる場合は、方法Ｂの場合に比べて、陽極の反り
が小さくなり、かつほとんどのものが電池製造上
望ましいと考えられる0.08mm以下の反りになる。 第２表は第１図に示すような構成からなり、前
記方法Ａにより加熱処理された陽極を用いた電池
Ａ、前記方法Ｂにより加熱処理された陽極を用い
た電池Ｂおよび加熱処理を行なわなかつたほかは
電池Ａの場合と同様の陽極を用いた電池Ｃを各
1000個ずつ製造した際の封口不良個数を調べた結
果を示すものである。なお、これらの電池の設計
寸法はいずれも直径20mmφ、高さ1.6mmである。
【表】
第２表に示されるように、この発明の方法によ
る電池Ａの場合は封口不良の発生個数が少ない。 以上詳述したように、この発明は金属網状体と
陽極合剤とを一体に加圧成形してなる陽極を使用
する非水電解液電池を製造するにあたり、陽極を
水平に積み重ねた状態で加熱処理を行なうことに
より、加圧成形時に生じた陽極の反りを矯正し、
陽極の反りに基づく封口不良の発生を防止するよ
うにしたものである。
る電池Ａの場合は封口不良の発生個数が少ない。 以上詳述したように、この発明は金属網状体と
陽極合剤とを一体に加圧成形してなる陽極を使用
する非水電解液電池を製造するにあたり、陽極を
水平に積み重ねた状態で加熱処理を行なうことに
より、加圧成形時に生じた陽極の反りを矯正し、
陽極の反りに基づく封口不良の発生を防止するよ
うにしたものである。
第１図はこの発明の方法により製造される非水
電解液電池の構成例を示す断面図、第２図は陽極
に反りが発生した状態を示す断面図である。 １……陽極、２……金属網状体、３……陽極合
剤。
電解液電池の構成例を示す断面図、第２図は陽極
に反りが発生した状態を示す断面図である。 １……陽極、２……金属網状体、３……陽極合
剤。
Claims (1)
- １ 金属網状体と陽極合剤とを一体に加圧成形し
てなる陽極を使用する非水電解液電池を製造する
にあたり、陽極を水平に積み重ねた状態で加熱処
理を行なうことにより、加圧成形時に生じた陽極
の反りを矯正することを特徴とする非水電解液電
池の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17271379A JPS5697970A (en) | 1979-12-29 | 1979-12-29 | Manufacture of nonaqueous electrolyte battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17271379A JPS5697970A (en) | 1979-12-29 | 1979-12-29 | Manufacture of nonaqueous electrolyte battery |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5697970A JPS5697970A (en) | 1981-08-07 |
| JPS6243306B2 true JPS6243306B2 (ja) | 1987-09-12 |
Family
ID=15946947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17271379A Granted JPS5697970A (en) | 1979-12-29 | 1979-12-29 | Manufacture of nonaqueous electrolyte battery |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5697970A (ja) |
-
1979
- 1979-12-29 JP JP17271379A patent/JPS5697970A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5697970A (en) | 1981-08-07 |
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